[發明專利]地下連續墻墻體開口處預埋凍結管的凍結法止水裝置

無效

• 申請號: 201110265319.3
• 申請日: 2011-09-08
• 公開（公告）號: CN102409691A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 胡向東;陳錦;佘思源;汪洋
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: E02D19/14
• 分類號: E02D19/14
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松;周醒

技術領域

本發明屬于地下工程領域，涉及一種凍結法止水裝置，尤其是關于地下連續墻墻體開口處止水的預埋凍結管的凍結法止水裝置。

背景技術

當需要破除部分地下連續墻墻體進行土體開挖(如盾構、頂管始發與接收)時，必須對對地下連續墻墻體開口外土體進行加固處理，以避免墻外的土體和地下水將涌入工作井內而導致地表下沉并危及地下管線和附近的建筑物。

在不適合降水的地區，地下連續墻墻體開口進行土體開挖時常用的土體加固方法常用“攪拌+旋噴”法、注漿法、凍結法。這些加固方法存在以下問題：

1.使用“攪拌+旋噴”法、注漿法(如圖1所示)等進行土體加固時，難以保證加固體11與地下連續墻12之間在洞口13處緊密貼合，易產生透水通道，在破除墻體的過程中易發生漏水，導致土體開挖無法正常完成。

2.在使用垂直凍結法(如圖2所示)進行土體加固時，因凍結管24鉆孔偏斜或地下連續墻22與外界進行熱交換，使連續墻22與加固體21在洞口23處的接觸面可能形成透水通道，導致土體開挖無法正常完成。

發明內容

本發明的目的在于針對加固體與地下連續墻之間可能形成透水通道這一嚴重問題，提供一種地下連續墻墻體開口處預埋凍結管的凍結法止水裝置，該裝置結合“攪拌+旋噴”法、注漿法、凍結法等可以有效的防止透水通道的形成，保障地下連續墻墻體開口進行土體開挖的安全進行。

為達到以上目的，本發明所采用的解決方案是：

一種預埋凍結管的凍結法止水裝置，包括凍結管、供液管和排液管，凍結管為具有缺口的環形結構，凍結管缺口處的一端連接供液管，另一端連接排液管。

進一步，所述凍結管預埋在地下連續墻內靠近土體一側，為一環或多環。

所述凍結管的直徑小于常用凍結管直徑，為40～60mm，可根據工程實際情況進行適當調整。

所述供液管、排液管的直徑與凍結管直徑相同，亦可根據工程實際情況進行適當調整。

所述供液管和排液管從合適部位引至地下連續墻外與外部凍結系統連接。

本發明是將管徑較小的環形凍結管預埋在地下連續墻中，通過預埋凍結管的凍結作用來預防地下連續墻與加固體之間透水通道的形成。

由于采用了上述方案，本發明具有以下特點：

1.通過在預埋凍結管里進行冷媒循環，能有效將接觸地下連續墻的加固土體溫度降至冰點以下，防止在接觸面形成透水通道。

2.預埋凍結管由于在連續墻體內部，不占用多余工作空間，故不會給施工作業帶來障礙。

3.預埋凍結管管徑相對常規凍結管管徑較小，不影響地下連續墻鋼筋布置，故不擔心其影響連續墻結構承受荷載的能力。

4.結合本裝置，傳統的“攪拌+旋噴”法、注漿法、凍結法的適應性得以加強，可靠性大大增加。

附圖說明

圖1為注漿法、“攪拌+旋噴”加固法示意圖。

圖2為垂直凍結加固法示意圖。

圖3為本發明一個實施例的結構示意圖。

圖4為沿圖3中I-I線的剖面圖。

圖5為本發明的另一個實施例的結構示意圖。

圖6為沿圖5中II-II線的剖面圖。

具體實施方式

以下結合附圖所示實施例對本發明作進一步的說明。

如圖3-圖6所示，本發明的凍結法止水裝置，包括預埋在地下連續墻內的凍結管4、預埋在地下連續墻內的供液管5和預埋在地下連續墻內的排液管6。預埋的凍結管4的形狀與破除墻體邊緣的形狀吻合，凍結管直徑設置為40～60mm。凍結管4為環形結構，該環形結構具有缺口，缺口的一端連接供液管5，另一端連接排液管6。供液管5、排液管6的管徑與凍結管4的管徑相同。在連續墻內靠土體一側設置獨立工作的一環或多環預埋凍結管4，圖中所示，是采用了兩環獨立的凍結管4，其中圈徑較小的凍結管環與洞口3相距300mm，兩環凍結管之間間隔800mm左右。

供液管5、排液管6可采用以下兩種布置方式(但不拘泥于這兩種布置方式)：圖3、圖4所示為一種實施例，其是豎直布置，也就是供液管5、排液管6布置于洞口3的徑向上，使預埋凍結管4通過供液管5、排液管6直接連通至連續墻2頂部，并與地面的冷凍系統連接，兩套供液管、排液管底端分別與每環凍結管頂部焊接在一起。其冷媒循環路徑：冷媒從連續墻2頂部流入供液管5，流經預埋凍結管4，然后再經由排液管6從連續墻2頂端排出。冷凍站布置在地面上時適宜布置為此種形式。